Kurzbeschreibung

Die Entwicklung eines Flugtriebwerks ist ein komplexer und interdisziplinärer Prozess. Die Notwendigkeit schneller und präziserer Vorhersagen führt dazu, dass bereits in der Vorentwurfsphase eine Vielzahl von Abhängigkeiten berücksichtigt werden muss. Mithilfe von vereinfachten und verallgemeinerten physikalischen Gesetze kann eine Methode entwickelt werden, welche den gewünschten Detaillierungsgrad in der Auslegung der Vorentwurfsphase erreicht. Die mechanische Auslegung ist ein wichtiger Schritt des Prozesses und liefert ein erstes Komponentendesign-Layout auf der Grundlage von parametrischer Studien. Weitere Disziplinen können die Ergebnisse mit einer Bewertung der strukturellen Festigkeit, einer komponentenbasierten Gewichtsschätzung und einer ersten Bewertung der Lebensdauer der Komponente ergänzen. Der große Vorteil dieser Methoden ist die Flexibilität, sodass neue Konzepte unabhängig von den wissensbasierten Entwürfen leichter entwickelt werden können. Dieses Projekt konzentriert sich hierbei auf die Axialkompressoren und ihre gegenseitigen Abhängigkeiten. Im Rahmen dieses Projekts werden für jede Hauptkomponente des Verdichters (Laufschaufeln, Leitschaufeln, Scheiben, Gehäuse) Methoden zur Parametrisierung der Topologie entwickelt und strukturelle Aspekte wie Spannungen, mechanische und fertigungstechnische Grenzen, Ermüdung bei low und high Zyklen, Kriechen, Scheibenbersten und Eindämmung des Gehäuses entwickelt werden.

[1] Jeschke, P., Kurzke, J., Schaber, R., and Riegler, C., 2004.“Preliminary Gas Turbine Design Using the Multidisciplinary Design System MOPEDS”. ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 126.